CN107043897A - 一种高硬度的气门阀座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高硬度的气门阀座，所述的气门阀座是由粉末金属材料制成的，其中，粉末金属材料的重量百分含量组成为：C 0.8‑1.3％、Cr 2.0‑4.0％、Mo 1.0‑3.0％、Co 3.0‑6.5％、Ni 0.5‑2.0％、Mns 0.8‑1.5％、P 0.05‑0.1％、V 0.2‑0.5％、Si 0.1‑0.5％、W 5‑15％、其它≤3％、余量为Fe,所述粉末金属材料添加有助剂。本发明所提供的一种气门阀座，解决了各种元素混合在一起后产生的偏析情况，保证切削面的尺寸精度和表面粗糙度，产品的稳定性能好，硬度强。

Description

一种高硬度的气门阀座
技术领域
本发明涉及气门阀座技术领域，特别涉及一种高硬度的气门阀座。
背景技术
我国传统的气门阀座是利用将各种合金元素熔化浇铸而成的，其工艺水平低，技术落后，产品一致性差。因为浇铸是高温熔化，这样当冷却到室温时，由于芯部与边缘的冷却速率不同，室温下的组织必然不同，边缘因冷却较快，组织细小，芯部冷却较慢，组织比较粗大，内应力较大，容易产生加工和使用变形。
由于配方中有不同密度的金属，在熔化过程中不可能完全均匀的化合、溶解，有部分为难溶金属，如钼之类密度高的必然沉入下层，密度低的金属化合物必然浮于上层，这样就造成了成分的偏析，组织不均匀，软硬不均匀导致磨损不均匀，造成密封面漏气，降低功率，增加能耗及尾气排放。在浇铸件中很有可能有部分夹杂和气泡没有排出，这样就造成产品内部会有气孔产生，造成机械强度的下降，密封面漏气，严重的发生断裂。浇铸件由于是熔化状态生产，能耗高，效率低，并且有部分耐高温抗磨损的合金元素无法加入。
气门阀座着眼于市场未来发展趋势，需要适应不同的工况环境，但现有的气门阀座的硬度通常不能够达到要求，因此现有的气门阀座还需要进一步改进。
发明内容
针对上述现有的气门阀座的硬度不能够达到要求的问题，本发明要解决的技术问题是提供一种高硬度的气门阀座。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种高硬度的气门阀座，所述 的气门阀座是由粉末金属材料制成的，其中，粉末金属材料的重量百分含量组成为：C 0.8-1.3％、Cr 2.0-4.0％、Mo 1.0-3.0％、Co 3.0-6.5％、Ni 0.5-2.0％、Mns 0.8-1.5％、P0.05-0.1％、V 0.2-0.5％、Si 0.1-0.5％、W 5-15％、其它≤3％、余量为Fe,所述粉末金属材料添加有助剂。
上述方案的优选方案为：所述的助剂包括易切削剂和防偏析剂。
上述方案的优选方案为：所述的助剂还包括氢氧化铝和铝酸酯偶联剂。
上述方案的优选方案为：所述的制成气门阀座的粉末金属材料中的其它为杂质。
有益效果：采用上述技术方案，本发明的一种高硬度的气门阀座，是由粉末金属材料制成的，添加了放偏析剂和易切削机，解决了各种元素混合在一起后产生的偏析情况，并且有利于切削，保证切削面的尺寸精度和表面粗糙度。氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝不仅具有阻燃的作用，而可以防止发烟，增加了产品的稳定性。铝酸酯偶联剂，改善制品的物理机械性能，使产品吸水率降低，吸油量减少，产品分散匀均，改善加工性能，对模具磨损减少，提高产品质量，降低生产成本，因而具有明显的经济效益。本发明的在原有的金属材料基础上增加了硅和钨材料，由于硅的独特结构，兼备了有机材料和无机材料的特性，经过与其它金属材料混合后，并具有耐高低温、耐氧化稳定性，钨合金具有耐磨，可以增加产品的硬度。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种高硬度的气门阀座，气门阀座是由粉末金属材料制成的，其特征在于，所述的气门座圈是由粉末金属材料制成的，其中，粉末金属材料的重量百分含量组成为：C 0.8-1.3％、Cr 2.0-4.0％、Mo 1.0-3.0％、Co 3.0-6.5％、Ni 0.5-2.0％、Mns 0.8-1.5％、P 0.05-0.1％、V 0.2-0.5％、Si 0.1-0.5％、W 5-15％、其它≤3％、余量为Fe,所述粉末金属材料添加有助剂。气门阀座的制备工艺为：配料---混合---压制---生坯检测---烧结---烧坯检测---煮油---磨削---包装入库，所制成的气门阀座的壁厚在2.0-3.0mm之间。
本发明中气门阀座的粉末金属材料中Cr和Mo，具有较好的抗磨损性，在烧结过程中通过控制温度来保证产品的金相组织成分，保证在300小时的连续运转下未出现塌陷；气门座圈的粉末金属材料中Co，是一种耐磨高温材料，耐高温达到800℃以上，台架试验300小时以上，通过合理的配比及烧结，最高能在1000℃的高温环境下运行300小时不出现塌陷及变形。
本发明中气门阀座的粉末金属材料中增加了Si和W，由于硅的独特结构，兼备了有机材料和无机材料的特性，经过与其它金属材料混合后，并具有耐高低温、耐氧化稳定性，钨合金使产品的硬度得到了加强。
气门阀座由于粉末金属材料的成分比较多，成分相互之间的密度差距较大，一些非金属成分的密度甚至小于1g/cm3，极易造成偏析，为了让各种成分能充分混合均匀，在制成气门阀座的粉末金属材料中添加有防偏析剂，基本避免了偏析的情况出现，单间产品的硬度差不大于3HRB。
本发明中在制成气门阀座的粉末金属材料中添加了氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝不仅具有阻燃的作用，而可以防止发烟，增加了产品的稳定性。
本发明中在制成气门阀座的粉末金属材料中添加了铝酸酯偶联剂，改善制品的物理机械性能，使产品吸水率降低，吸油量减少，产品分散匀均，改善加工性能，对模具磨损减少，提高产品质量，降低生产成本，因而具有明显的经济效益。
利用本发明的粉末金属材料制成的气门阀座的具体指标为：
表观硬度(含空隙) 120-145HRB；
密度 7.0-7.4g/cm3；
压溃强度 K≥618Mpa；
珠光体含量 ≥50％；
渗碳体 ＜5％。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些 实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种高硬度的气门阀座，其特征在于：所述的气门阀座是由粉末金属材料制成的，其中，粉末金属材料的重量百分含量组成为：C 0.8-1.3％、Cr 2.0-4.0％、Mo 1.0-3.0％、Co3.0-6.5％、Ni 0.5-2.0％、Mns 0.8-1.5％、P 0.05-0.1％、V 0.2-0.5％、Si 0.1-0.5％、W5-15％、其它≤3％、余量为Fe,所述粉末金属材料添加有助剂。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度的气门阀座，其特征在于：所述助剂包括易切削剂和防偏析剂。
3.根据权利要求1所述的一种高硬度的气门阀座，其特征在于：所述助剂还包括氢氧化铝和铝酸酯偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种高硬度的气门阀座，其特征在于：所述的制成气门阀座的粉末金属材料中的其它为杂质。
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